ENDOCARPOS DE BABAÇU E DE MACAÚBA COMPARADOS A MADEIRA DE Eucalyptus grandis PARA A PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL

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1 IPEF, n.34, p.31-34, z.1986 ENDOCARPOS DE BABAÇU E DE MACAÚBA COMPARADOS A MADEIRA DE Eucalyptus grandis PARA A PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL JOSÉ DE CASTRO E SILVA CEDAF/UFV Florestal - MG LUIZ ERNESTO GEORGE BARRICHELO JOSÉ OTAVIO BRITO ESALQ-USP, Depto. Ciências Florestais Piracicaba - SP ABSTRACT - The objective of this paper was to study the behavior of the end carp of two palm trees (babaçu and macauba) as compared to eucalypt wood for producing charcoal in a laboratory scale. Due to differences in chemical compositions and the influence of temperature on the carbonization process, the following conclusions may be obtained: a) The palm tree endocarp showed higher charcoal yield, fixed carbon yield, ash content and apparent nsity, as compared to Eucalyptus wood. b) The charcoal produced from Eucalyptus wood showed higher values for real nsity, porosity and fixed carbon contents. c) The apparent nsity, volatile gas content and gravimetric yield of charcoal from the three species were shown to be inversely correlated with temperature, while the remaining parameters were directly correlated with temperature. d) The charcoal from palm tree endocarp may be consired superior to charcoal from Eucalyptus wood. RESUMO - O objetivo ste trabalho foi estudar o comportamento do endocarpo duas palmeiras (babaçu e macaúba), comparado à maira eucalipto para a produção carvão vegetal, em escala laboratório. Devido às diferenças quanto à composição química e à influência da temperatura no processo carbonização, obtiveram-se as seguintes conclusões: a) Os endocarpos palmáceas apresentam maiores valores rendimento gravimétrico em carvão, rendimento em carbono fixo, teor cinzas e nsida aparente, quando comparados com a maira eucalipto; b) O carvão produzido maira eucalipto apresentou valores mais elevados para a nsida real, poros ida e teor carbono fixo; c) A nsida aparente, teor matérias voláteis e rendimento gravimétrico carvão das três espécies mostraram-se inversamente correlacionados com a temperatura, enquanto os mais parâmetros apresentaram-se diretamente correlacionados com a temperatura. d) Conclui-se finalmente que o carvão endocarpo das palmáceas po ser consirado superior ao carvão da maira eucalipto. INTRODUÇAO A maira que em serviço e matéria-prima, para a produção carvão vegetal tem sido tradicionalmente obtida florestas nativas, notadamente do cerrado. Nos últimos anos, o eucalipto vem spertando um papel importante no atendimento das necessidas

2 matéria-prima florestal, bem como a poupando as últimas reservas florestais nativas, principalmente no centro-sul brasileiro. Existe, no Brasil, um gran número variedas palmeiras que, se vidamente exploradas, porão sempenhar no futuro um papel stacado na economia nacional pelo valor e diversida seus produtos. Com exceção dos estados da região sul, todas as mais regiões do Brasil possuem extensos palmares, constituindo-se num verdairo patrimônio, em estado do potencial, à espera uma exploração agrícola-industrial bem orientada. As imensas reservas naturais palmáceas, no caso do ndê, do indaiá, do babaçu e da macaúba, revelam-se muito promissoras pelo alto rendimento energético por unida cultivada e por se senvolverem em áreas competitivas com a agricultura sobrevivência. Atualmente, o aproveitamento dos frutos e outros componentes a palmeira é insignificante, revelando um total sconhecimento das inúmeras opções utilização. Inúmeros trabalhos já realizados revelaram que a carbonização do endocarpo algumas palmáceas porá fornecer um carvão excelente qualida quando comparado com o carvão mineral, notadamente no que se refere ao seu baixo teor cinzas, ausência enxofre, elevada nsida e controlável teor carbono fixo e matérias voláteis. TENÓRIO (1982) afirma que o endocarpo das palmáceas é um tecido rico em feixes vasculares, fibra e parênquima enchimento. É um tecido lignificado, extremamente duro, apresentando uma estrutura grã-fina e gran vocação para ser convertido em carvão. PEIXOTO (1982), OLIVEIRA (1977), JUVILLAR (1980), TENÓRIO (1982), OLIVEIRA et alii (1982) e VIDAL (1983) confirmaram a potencialida do endocarpo babaçu para a produção carvão alta qualida para uso em gasogênios e em operações sirúrgicas, em função sua composição química e, principalmente, da alta nsida. MATERIAL E MÉTODO As espécies estudadas foram o Eucalyptus grandis, um povoamento comercial, com 9 anos ida, Orbignya spp e Acrocomia sclerocarpa, ambas palmáceas povoamentos naturais ida sconhecida. Utilizaram-se 23 árvores Eucalyptus grandis e, cada árvore, retiraram-se discos, aproximadamente, 2,5 cm espessura a 0, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial. Parte das cunhas foi usada para terminação da nsida básica, sendo que o restante foi transformado em cavacos. Quanto aos frutos das palmáceas, proceu-se à secagem, quebra e retirada todos os mais componentes, visando-se à utilização apenas do endocarpo. Para efeito caracterização das matérias-primas foram realizadas as seguintes terminações: Norma - nsida básica... TAPPI T teor lignina... TAPPI teor extrativos totais... TAPPI T teor cinzas... TAPPI T-15 m-58 - teor holocelulose... (por diferença) Na produção carvão vegetal, utilizaram-se g material absolutamente seco em estufa. Proceu-se às carbonizações cada matéria-prima em forno horizontal laboratório, com aquecimento elétrico, com temperaturas finas, e C,

3 partindo-se uma temperatura inicial 100 C, numa taxa média aquecimento 50 C, a cada 30 minutos. Os produtos connsados foram recolhidos e os gases foram eliminados. Ao final cada carbonização, ixou-se o forno esfriar até 50 C e proceuse à pesagem do carvão e dos produtos connsados. A análise química do carvão vegetal envolveu a quantificação dos teores matérias voláteis, cinzas e carbono fixo. O cálculo da nsida aparente foi baseado na medição gravimétrica do volume água slocado pelo carvão no recipiente, através do aparelho preconizado por EIRA e SOUSA (1984). A nsida verdaira foi terminada através do método picnométrico. O lineamento estatístico foi o inteiramente casualizado, com tratamentos fatoriais, contando 4 repetições para cada tratamento. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 apresenta os resultados da caracterização das matérias-primas. Tabela 1 - Caracterização das matérias-primas*. Componente Maira Eucalipto Babaçu Macaúba Lignina (%) 24,60 27,90 36,60 Cinzas (%) 0,23 1,94 0,97 Extrativos (%) 6,40 7,80 10,80 Holocelulose (%) 69,00 64,30 52,60 Densida básica (g/cm 3 ) 0,457 1,085 1,161 * = média das três terminações As altas porcentagens lignina e extrativos e os valores elevados nsida para os endocarpos das palmáceas, principalmente da macaúba, chamaram atenção como possíveis fatores gran influência sobre a produção do carvão. Os resultados dos rendimentos gravimétricos das carbonizações estão apresentados na Tabela 2. Dos resultados da Tabela 2 notam-se claramente diferenças básicas entre as três matérias-primas no que diz respeito ao rendimento gravimétrico. Em todas as faixas temperaturas estudadas, verificou-se que os endocarpos palmáceas, provavelmente em função sua composição química (maior teor lignina) apresentaram maiores rendimentos em carvão e menores rendimentos em líquido connsado. Os resultados da análise imediata e do rendimento em carbono fixo do carvão estão apresentados na Tabela 3.

4 Tabela 2 - Rendimentos gravimétricos médios carvão, líquidos connsado e gás não connsável para os diferentes materiais e temperaturas. Maira eucalipto babaçu macaúba T ( o C) Rendimento gravimétrico (%) Carbonização Carvão Líquido Gás não connsado connsável 36,94 41,66 21,40 30,13 42,88 26,98 28,85 44,88 26,27 38,13 31,72 30,63 44,34 38,16 35,62 41,53 43,37 45,78 33,34 33,16 39,64 20,34 24,91 23,51 22,42 25,67 24,74 Tabela 3 - Resultados médios da análise imediata e do rendimento em carbono fixo do carvão para os diferentes materiais e temperaturas. Matériasprimas Matériasprimas Maira eucalipto babaçu macaúba T ( o C) Análise imediata carbonização Voláteis Cinzas Carbono fixo 30,17 9,41 4,75 34,59 9,22 3,63 38,03 10,77 6,16 0,58 1,02 1,11 4,37 6,03 6,64 1,48 2,49 3,31 69,24 89,07 94,20 61,04 84,75 89,72 60,48 86,83 90,52 Rendimento em carbono fixo (%) 25,58 26,85 27,18 23,28 26,88 27,49 26,81 33,13 32,24 A temperatura foi a variável mais importante na composição imediata do carvão e as maiores variações ocorreram na faixa a oc. Observou-se, também, que os endocarpos palmáceas, em função dos altos teores lignina, apresentaram maior resistência à composição térmica, necessitando temperaturas mais elevadas para se transformar em carvão e concentrar o carbono em suas estruturas. Os resultados da nsida relativa e porosida do carvão estão apresentados na Tabela 4.

5 Tabela 4 - Resultados médios nsida relativa aparente, nsida relativa verdaira e porosida do carvão para os diferentes materiais e temperaturas. Matériasprimas Maira eucalipto babaçu macaúba T ( o C) Densida relativa (g/cm 3 ) carbonização Aparente Verdaira 0, 1,43 0,296 1,46 0,289 1,72 0,998 0,901 0,960 0,930 0,887 0,945 1,38 1,50 1,63 1,28 1,37 1,64 Porosida (%) 79,00 79,74 83,14 28,49 39,96 40,99 26,84 35,36 42,29 Como era se esperar a nsida aparente dos carvões produzidos apresentaram correlação positiva com as nsidas das matérias-primas. A natureza do material que caracteriza os endocarpos das palmáceas é indicativa sua baixa permeabilida, pela presença dos poros muito pequenos e fechados, dificultando a difusão dos gases. A nsida relativa verdaira e a porosida mostraram-se positivamente correlacionados com a temperatura. CONCLUSOES Com base nos resultados, po-se concluir que: a) os endocarpos palmáceas apresentaram maiores rendimentos em carvão e menores rendimentos em gás não-connsável, quando comparados com a maira eucalipto. O rendimento em líquido connsado, por sua vez, apresentou os maiores valores para o endocarpo babaçu, seguindo-se a maira eucalipto e, finalmente, o endocarpo macaúba. b) a maira eucalipto produziu carvões com valores superiores para a nsida verdaira, poros ida e teores carbono fixo. Por outro lado, apresentou carvão com valores inferiores para a nsida aparente, rendimento em carbono fixo e teores cinzas. Quanto ao teor voláteis nos carvões os resultados se mostraram crescentes na orm: endocarpo macaúba, maira eucalipto e endocarpo babaçu. c) a nsida aparente, teor voláteis e rendimento gravimétrico carvão das três espécies se mostraram inversamente correlacionados com a temperatura e, os mais parâmetros, diretamente correlacionados com a mesma. d) a temperatura que possibilitou a obtenção carvão com melhores rendimentos e padrões qualida foi a o C para todas as espécies ensaiadas. e) o carvão endocarpo das palmáceas necessitou temperaturas mais elevadas para atingir os padrões qualida semelhantes aos obtidos para o carvão maira eucalipto, em razão das diferenças das composições químicas. De todo o exposto po-se finalmente consirar que o carvão endocarpo das palmáceas é superior ao carvão maira eucalipto para usos, tais como: gasogênios, operações metalúrgicas e sirúrgicas e uso doméstico.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS EIRA, A.F. & SOUSA,N.L. - Aparato precisão para medição do volume para blocos maira formato irregular. Summa Phytopathologica, Jaboticabal, 10(1/2): 34, jan/jun.,1984. JUVILLAR, J.B. - Carvão vegetal, matéria-prima energética. Indústria e Produtivida, Rio Janeiro(137): 23-26, jan/fev., OLIVEIRA, R.G. - Situação atual e perspectiva do Projeto Babaçu. Rio Janeiro, IBS, p. OLIVEIRA, J.V.; GOMES, P.A. e MENDES, M.G. - Otimização do processo carbonização da maira e do coco babaçu em fornos alvenaria. In: FUNDAÇÃO CENTRO TEGNOLÓGICO DE MINAS GERAIS. Carvão Vegetal. Belo Horizonte, p PEIXOTO, A.R. - Plantas oleaginosas arbóreas. São Paulo, Livraria Nobel, p. TENÓRIO, E.C. - O babaçu e coqueiros assemelhados em Minas Gerais. Belo Horizonte, 1982, 216p. VIDAL,J.W.B. - Coco babaçu, matéria-prima para a produção álcool e carvão. Atualida do CNP, Brasília, 9(57): 76-97, nov/z., 1977.